tcp – zuverlässiger ende-zu-ende-datenstrom
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Wiederholung TCP-Einführung Zuverlässigkeit Ausblick
TCP: Zuverlässiger Ende-zu-Ende-DatenstromVorlesung Rechnernetze
Christoph Lange
Universität Bremen, Deutschland
2012-02-29
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Wiederholung TCP-Einführung Zuverlässigkeit Ausblick
TCP im TCP/IP-Referenzmodell
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Daten-Einkapselung
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Warum IP nicht reicht
Größenbeschränkung für Paketetheoretisch 216 = 64 Kbitpraktisch durch MTU (maximum transmission unit) beschränktbei Ethernet: 1500 bit
Nachrichten, die größer sind, werden fragmentiert:Aufteilung in mehrere PaketeEmpfänger muss diese zusammensetzen
Fragen
Wie kommen alle Pakete beim Empfänger an?
Was passiert, wenn eins verloren geht?
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Bezeichnung der Daten je Schicht
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Die Transportschicht, TCP
TCP = Transmission Control Protocol (RFCs 793, 1122, 1323)
zuverlässiger Ende-zu-Ende-Datenstrom
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Eigenschaften von TCP
zuverlässig: Sender wiederholt Übertragung nach gewisserZeit (timeout), solange keine Empfangsbestätigung kommt;jedes Segment enthält eine Prüfsumme
verbindungsorientiert: Verbindungsaufbau überDrei-Wege-Handshake
Datenstrom:TCP-Sender nimmt Datenstrom von Anwendung, teilt ihn inSegmente auf, verschickt jedes als IP-DatagrammTCP-Empfänger setzt fragmentierte IP-Datagramme in derrichtigen Reihenfolge zusammen (Sequenznummer!)
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Kommunikation über Ports I
Auf einem Rechner (d.h. unter einer IP-Adresse) laufen i.d.R.mehrere TCP-basierte Dienste der Anwendungsschicht, . . .
. . . unterschieden durch die Portnummer (Anschlussnummer)Socket = (IP-Adresse, Port)fest vergeben („well known“, von der IANA vergeben): 0–1023z.B. 25 = SMTP, 53 = DNS, 80 = HTTP, 443 = HTTPSregistriert (bei der IANA): 1023–49151
dynamisch: 49152–65535für vorübergehende, kurzfristige Nutzung, z.B. auf derClient-Seite bei Verbindung zu einem „festen“ Port auf demServer
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Kommunikation über Ports II
Abbildung: Host A stellt Verbindung zu HTTP-Server auf Host B her(UML-Sequenzdiagramm)
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TCP-Header
Sequenznr., Bestätigungsnr., Flags: siehe untenOffset: Beginn der Nutzdaten (variable Headerlänge!)Fenstergröße, Optionen: nächste VorlesungPrüfsumme über TCP-Header und IP-Quell- und ZieladresseDringend-Zeiger (Urgent Pointer) auf sofort (ohneZwischenspeicherung) zu verarbeitende Daten
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Zuverlässiger Verbindungsaufbau
Abbildung: TCP-Verbindungsaufbau per Drei-Wege-Handshake
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Zuverlässiger Verbindungsaufbau
Abbildung: TCP-Verbindungsaufbau per Drei-Wege-Handshake
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Zuverlässiger Verbindungsaufbau
Abbildung: TCP-Verbindungsaufbau per Drei-Wege-Handshake
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Zuverlässiger Verbindungsaufbau
Abbildung: TCP-Verbindungsaufbau per Drei-Wege-Handshake
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Zuverlässige Datenübertragung
Übertragung geht in beide Richtungen!
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Zuverlässige Datenübertragung
Übertragung geht in beide Richtungen!
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Zuverlässiger Verbindungsabbau
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Zuverlässiger Verbindungsabbau
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Zuverlässiger Verbindungsabbau
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Zuverlässiger Verbindungsabbau
Bei bidirektionaler Kommunikation dasselbe für jede Richtung
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Zusammenfassung
TCP (Transmission Control Protocol)
verbindungsorientierter, zuverlässigerEnde-zu-Ende-Datenstrom
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Weitere Herausforderungen für TCP
NDR Extra3: „Angenommen, dasInternet ist voll, wo sollen dieDaten dann zwischengelagertwerden?“
Bernd Neumann (Staatsminister für Kultur undMedien): „Sie fragenmich jetzt aber auch ganz schwierige Fragen. Wie das jetzt imEinzelnen von Unternehmen zu regeln ist, weiß ich nicht. Ich binsicher, dass Google, als eine der größten Firmen, ein Konzept hat,wie mit den Daten umzugehen ist. Ich weiß nicht, wann das Internetvoll ist, ich kann das auch so gar nicht beantworten; im Augenblickstellt sich die Frage nicht.“
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Nächstes Mal: TCP-Übertragungssteuerung
Was macht der Sender, wenn viele Pakete verloren gehen?
Wie lange soll der Sender auf eine Empfangsbestätigungwarten?Kann der Sender mehrere Pakete auf einmal schicken?Wie teilt der Empfänger mit, dass er keine Segmente mehraufnehmen kann?
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